这是一个少年电子爱好者喜欢组装的电子打火器电路。电路简单，不用调试。很容易成功。使用18650 锂电池，或者输出电流容量超过5A 的低压电源供电，它很容易输出电火花。这个电火花能够点燃普通的纸张。而且不用害怕，输出的高频高压对于人体没有伤害。这是电子套件提供的工作电路原理图。核心是一个 NPN的大功率三极管。耐压100V，最大集电极电流为3A。使用变压器耦合形成自激振荡电路。通过副极线圈升压，产生电火花。功率三极管集电极峰值电流允许达到5A，基极电流也可以达到1A。电路中的二极管 1N4007，是为了防止反馈电压反向击穿三极管BE PN结。
根据给定的电路图，我们可以分析该电路升压的秘密。电源通过 34绕组，D1，R1，SW1给三极管提供基极偏置电流。Q1开始导通。根据12绕组与34绕组的同铭端，Q1导通之后，使得 1-2 绕组感应电压，通过3-4 绕组增加了Q1的偏置电压。使得Q1处于饱和状态。1-2 绕组中的电流线性上升，直到达到一定数值，比如超过 2A，此时 Q1从饱和退回到放大状态。于是，电流变化趋缓，Q1集电极电压增加。根据1-2 绕组与3-4绕组之间的相位关系，此时，3-4 绕组中的电压减少，使得Q1的偏置电流继续减少。这是一个正反馈过程，于是，Q1的集电极电流很快下降到0，此时，Q1处于到截止状态。原来储存在1-2 绕组中的电磁能，就会在Q1的集电极产生一个非常高的电压。这个电压有可能超过100V，最终，它耦合到5-6 副极线圈，经过升压，产生高压火花。最终，将电感中的电能释放完毕。于是，整个电路重新开始新的 一个周期。
电路是否工作，受到开关SW的控制。闭合之后，三极管基极电流导通，会使得三极管迅速达到饱和。根据R1的阻值，可以计算出，此时Q1对应的基极偏置电流，等于5V电压减去两个 PN结导通电压，除以33欧姆，大约为100mA。对于普通的三极管，这个偏置电流会使得三极管处于深度饱和。但是对于TIP30C三极管，它的电流放大倍数比较小，可以看到 只有 10 到 24 之间。所以，TIP30C的集电极电流达到2A左右，它便会重新进入放大状态。
这是在 LTspice中搭建的仿真电路。使用两个电感 L1，L2 代表电压器中的两个绕组。现在它们的同铭端都在下面。使用 K指令，标明这两个电感之间的互感系数。负一表示它们的互感极性相反。使用D2对于Q1集电极上的高压脉冲进行整流。进行仿真，观察三极管集电极电流与电压波形。可以看到集电极电流在三极管饱和的时候是线性上升，符合标准电感在恒压下对应的电流变化情况。当电流达到一个阈值之后，集电极电压便开始上升。
这个过程可以在时间轴展开的情况下看的更加仔细。电流出现了上升缓慢，这是因为三极管开始退出饱和，集电极电压上升引起的。当集电极电压上升到一定阈值，三极管对应的电压放大倍数超过了1，根据正反馈，电路立即进入了截止状态。对应电感中的电流急速下降，电感中的能量转存到后面的电容中，对应的集电极电压上升。通过仿真，我们看到电路自激震荡一个周期内的过程。
将这里的偏置电阻从 1k欧姆，减小到 33欧姆，仿真结果显示，三极管饱和电流也增加到了3.3A。三极管集电极电压上升到 180V左右。因此，根据电路中三极管的参数，合理选择偏置电阻可以改变升压的大小。
本文对于网络上的这个自制电子打火电路进行的分析，并且使用LTspice进行了仿真，通过仿真了解了该电路工作过程。特别是，电路中，接住了三极管从饱和到放大区的转换，利用电感正反馈形成截止状态，从而在集电极产生了关断高压。这个高压再利用线圈升压，于是产生了火花。电路的工作频率，和电路中变压器线圈对应的电感有关系，同时也与三极管偏置电流的大小有关系。偏置电阻越小，震荡频率就会越大。这里有一个问题，可否将这里的三极管修改成MOS管？ 电路如果仍然保持震荡，需要对电路进行什么样的改动呢？
TIP31C datasheet: https://www.st.com/resource/en/datasheet/tip31c.pdf
